Устройство сброса газа из ракетного разгонного блока (варианты)

Устройство сброса газа из ракетного разгонного блока (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к вопросу сброса компонентов из ракетного разгонного блока в целях обеспечения его взрывобезопасности после отделения полезной нагрузки.

Известен ракетный разгонный блок по патенту RU 2153447, В 64 G 1/40, 1/00, 1/16, имеющий в своем составе устройство сброса газа из ракетного разгонного блока, содержащее две симметричные трубы, соединенные между собой переходником.

Переходник устройства сброса газа закреплен на нижнем днище бака окислителя, а свободные концы симметричных труб закреплены на межбаковой ферме.

Газ сбрасывается через устройство сброса газа за пределы ракетного разгонного блока.

За прототип выбрано устройство сброса газа из ракетного разгонного блока по патенту RU 2153447, В 64 G 1/40, 1/00, 1/16, состав и размещение которого на ракетном разгонном блоке приведены выше.

Недостатком устройства сброса газа из ракетного разгонного блока является следующее.

После перевода блока на орбиту хранения, в целях безопасного режима хранения производится сброс газа из блока, в том числе остатки газообразного компонента из бака окислителя и из баллонов высокого давления, причем из-за недостатка пространства выходные участки симметричных труб устройства выполнены прямыми на малой длине. Разброс геометрических параметров труб может привести к разнотяговости на выходе из труб устройства и, соответственно, к дополнительным возмущениям ракетного разгонного блока при сбросе газа, которые приводят к отклонениям от заданных параметров траектории блока.

Задачей предложенного устройства является снижения возмущений, действующих на разгонный блок при сбросе из него газообразного компонента за счет уменьшения разнотяговости на выходе из труб устройства сброса газа.

Задача решается за счет того, что в устройстве сброса газа из ракетного разгонного блока, содержащем две симметричные трубы, соединенные между собой переходником, на выходе симметричных труб установлены решетчатые сопла, имеющие по сравнению с симметричными трубами повышенное гидравлическое сопротивление.

На фиг.1 схематично изображено устройство сброса газа из ракетного разгонного блока по первому варианту, на фиг.2 показано решетчатое сопло с ячейками, где:

1 - бак окислителя;

2 - межбаковая ферма;

3 - верхний переходный отсек;

4 - трубопровод сброса газа их бака окислителя;

5 - трубопровод сброса газа их баллонов высокого давления;

6 - переходник;

7 - симметричные трубы;

8 - решетчатые сопла;

9 - ячейки.

В устройстве сброса газа из ракетного разгонного блока, содержащем две симметричные трубы 7, соединенные между собой переходником 6, на выходе симметричных труб 7 установлены решетчатые сопла 8 с ячейками 9, имеющие по сравнению с симметричными трубами 7 большее гидравлическое сопротивление, что значительно снижает разнотяговость на выходе из симметричных труб 7 устройства сброса газа из ракетного разгонного блока.

Устройство работает следующим образом.

После отделения космического аппарата производится разворот ракетного разгонного блока в положение увода и блок переводится с помощью двигателей малой тяги на орбиту хранения и с целях безопасного режима хранения производится сброс газа из ракетного разгонного блока (в том числе через трубопровод сброса газа из бака окислителя 4 и через трубопровод сброса газа из баллонов высокого давления 5) через симметричные трубы 7 и решетчатые сопла 8 устройства с минимальными возмущениями. Трубопровод сброса газа из бака окислителя 4 и трубопровод сброса газа из баллонов высокого давления 5 подведены к переходнику 6 устройства сброса газа.

За счет расположения на концах симметричных труб 7 решетчатых сопел 8 с ячейками 9 эквивалентный диаметр выходного сечения симметричных труб 7 (т.е. диаметр идеальной трубы, в которой толщина пограничного слоя протекающего в ней рабочего тела равна нулю) уменьшается, что, соответственно, ведет к снижению скорости течения рабочего тела (сбрасываемого газа из ракетного разгонного блока) при течении его по симметричным трубам 7. Такое снижение скорости течения сбрасываемого газа ведет к существенному снижению влияния разброса гидравлических и геометрических параметров симметричных труб 7 на массовый расход через решетчатые сопла 8, что, в свою очередь, значительно снижает разброс их тяг и, соответственно, снижает возмущения ракетного разгонного блока при сбросе газа. Например, уменьшение площади выходного сечения симметричных труб 7 в 1,5 раза (этот уровень снижения наиболее оптимален, т.к. не требует существенного повышения диаметра магистрали сброса, но значительно снижает ее разнотяговость) приводит к снижению скорости сбрасываемого газа, протекающего по трубам, в 1,5 раза, ведет к снижению гидропотерь в 2,2 раза.

За счет применения решетчатых сопел 8 с ячейками 9 на ракетном разгонном блоке в 3 раза снижается разнотяговость магистрали сброса.

Устройство сброса газа из ракетного разгонного блока, содержащее две симметричные трубы, соединенные между собой переходником, отличающееся тем, что на выходах симметричных труб установлены решетчатые сопла.